直流発電機が発電する原理をざっくり解説

直流発電機は「磁力がある場所を導体が通ると、その導体に電圧が生じる」という現象を使って発電しています。生じる電圧のことを誘導起電力といいます。

では図を使って発電の仕組みを解説します。

直流発電機が発電する仕組み

図1は直流発電機を簡略化した構造図です。発電機は磁石とその中に置かれたコイルで構成されています。

そして図2の矢印の方向に磁力(磁束)が通っています。

そのため外から何かしらの力でコイルを回転させればコイルの導体部分に誘導起電力が発生します。

例として負荷側(電球側からみて)に反時計回りにコイル回転させたケースを考えてみましょう。すると磁力の中をコイルの辺(導体)が移動するので誘導起電力が発生します。誘導起電力の方向はフレミング右手の法則で分かります。

図3では矢印の方向に磁力があって、導体が動いているのでフレミング右手の法則から起電力は赤の矢印の方向に発生します。

この起電力が直流発電機の出力になります。

直流電動機との違い

直流発電機が発電する原理は、直流電動機が回転する原理と対になっています。

直流発電機では力を電力に変換しています。一方で直流電動機は電力を力に変換しています。

以下の表を覚えておくと違いが分かります。

	外から供給するエネルギー	出力するエネルギー	使う法則
直流電動機	電力	力(運動エネルギー)	フレミング左手の法則
直流発電機	力(運動エネルギー)	電力	フレミング右手の法則